Hubungan Antara Listrik dan Magnet
LISTRIK DAN MAGNET
Listrik dan magnet adalah fenomena yang terpisah namun saling berhubungan yang terkait dengan gaya elektromagnetik. Bersama-sama, keduanya membentuk dasar untuk elektromagnetisme, sebuah disiplin ilmu fisika yang penting. Anda dapat memiliki medan listrik tanpa medan magnet, dan sebaliknya.
Namun, muatan listrik yang bergerak selalu memiliki medan magnet yang terkait, sedangkan magnet permanen memiliki medan magnet tanpa arus listrik. Kecuali perilaku akibat gaya gravitasi, hampir setiap kejadian dalam kehidupan sehari-hari berasal dari gaya elektromagnetik. Gaya ini bertanggung jawab atas interaksi antar atom dan aliran antara materi dan energi. Gaya fundamental lainnya adalah gaya nuklir lemah dan kuat, yang mengatur peluruhan radioaktif dan pembentukan inti atom.
Karena listrik dan magnet sangat penting, ada baiknya kita mulai dengan pemahaman dasar tentang apa itu listrik dan magnet dan bagaimana cara kerjanya.
Prinsip Dasar Listrik
Listrik adalah fenomena yang terkait dengan muatan listrik yang diam atau bergerak. Sumber muatan listrik dapat berupa partikel elementer, elektron (yang memiliki muatan negatif), proton (yang memiliki muatan positif), ion, atau benda yang lebih besar yang memiliki ketidakseimbangan muatan positif dan negatif. Muatan positif dan negatif saling tarik-menarik (misalnya, proton tertarik pada elektron), sedangkan muatan sejenis saling tolak-menolak (misalnya, proton menolak proton lain dan elektron menolak elektron lain).
LISTRIK
Contoh listrik yang umum termasuk petir, arus listrik dari stopkontak atau baterai, dan listrik statis. Satuan SI yang umum digunakan untuk listrik adalah ampere (A) untuk arus, coulomb (C) untuk muatan listrik, volt (V) untuk beda potensial, ohm (Ω) untuk hambatan, dan watt (W) untuk daya. Muatan titik yang tidak bergerak memiliki medan listrik, tetapi jika muatan tersebut digerakkan, maka akan menghasilkan medan magnet.
Prinsip Dasar Kemagnetan
Kemagnetan didefinisikan sebagai fenomena fisik yang dihasilkan oleh muatan listrik yang bergerak. Selain itu, medan magnet dapat mendorong partikel bermuatan untuk bergerak, menghasilkan arus listrik. Gelombang elektromagnetik (seperti cahaya) memiliki komponen listrik dan magnetik. Kedua komponen gelombang ini bergerak ke arah yang sama, tetapi berorientasi pada sudut yang tepat (90 derajat) satu sama lain.
MAGNET
Seperti halnya listrik, magnet menghasilkan daya tarik dan tolakan antar benda. Meskipun listrik didasarkan pada muatan positif dan negatif, tidak ada monopole magnetik yang dikenal. Setiap partikel atau benda magnetik memiliki kutub “utara” dan “selatan”, dengan arah yang didasarkan pada orientasi medan magnet bumi. Kutub-kutub magnet saling tolak-menolak (misalnya, utara menolak utara), sementara kutub yang berlawanan saling tarik-menarik (utara dan selatan tarik-menarik).
Contoh magnet yang sudah dikenal termasuk reaksi jarum kompas terhadap medan magnet Bumi, daya tarik dan tolak magnet batang, dan medan yang mengelilingi elektromagnet. Namun, setiap muatan listrik yang bergerak memiliki medan magnet, sehingga elektron yang mengorbit pada atom menghasilkan medan magnet; ada medan magnet yang terkait dengan kabel listrik; dan cakram keras serta speaker mengandalkan medan magnet untuk berfungsi. Satuan SI utama magnetisme meliputi tesla (T) untuk kerapatan fluks magnetik, weber (Wb) untuk fluks magnetik, ampere per meter (A/m) untuk kekuatan medan magnetik, dan henry (H) untuk induktansi.
Prinsip-prinsip Dasar Elektromagnetisme
Kata elektromagnetisme berasal dari kombinasi kata Yunani elektron, yang berarti “kuning” dan magnetis lithos, yang berarti “batu Magnesia”, yang merupakan bijih besi yang bersifat magnetis. Bangsa Yunani kuno sudah mengenal listrik dan magnet, tetapi menganggapnya sebagai dua fenomena yang terpisah.
Hubungan yang dikenal sebagai elektromagnetisme tidak dijelaskan hingga James Clerk Maxwell menerbitkan A Treatise on Electricity and Magnetism pada tahun 1873. Karya Maxwell mencakup dua puluh persamaan terkenal, yang kemudian diringkas menjadi empat persamaan diferensial parsial. Konsep dasar yang diwakili oleh persamaan-persamaan tersebut adalah sebagai berikut:
- Muatan listrik yang sejenis saling tolak menolak, dan muatan listrik yang tidak sejenis saling tarik menarik. Gaya tarik-menarik atau tolak-menolak berbanding terbalik dengan kuadrat jarak di antara keduanya.
- Kutub magnet selalu ada sebagai pasangan utara-selatan. Kutub yang sejenis tolak menolak dan kutub yang tidak sejenis tarik menarik.
- Arus listrik dalam kawat menghasilkan medan magnet di sekitar kawat. Arah medan magnet (searah atau berlawanan arah jarum jam) tergantung pada arah arus. Ini adalah “aturan tangan kanan”, di mana arah medan magnet mengikuti jari-jari tangan kanan Anda jika ibu jari Anda menunjuk ke arah arus.
- Menggerakkan lilitan kawat ke arah atau menjauhi medan magnet akan menginduksi arus dalam kawat. Arah arus tergantung pada arah gerakan.
Teori Maxwell bertentangan dengan mekanika Newton, namun eksperimen membuktikan persamaan Maxwell. Konflik ini akhirnya diselesaikan oleh teori relativitas khusus Einstein.
Yuk kenalan lebih jauh dengan program studi S1 Teknik Telekomunikasi dan kunjungi laman website official Telkom University Kampus Jakarta ya!
#telkomuniversity
#telkomjakarta
#telkomuniversityjakarta
#telutizen
#fakultasteknikelektro
#s1telekomunikasikampusjakarta
